[发明专利]可变焦距透镜系统

说明书

本申请基于1992.10.15提出的日本专利申请No.平4—277083并要求其优先权，其公开的内容在此并作参考。

本发明涉及适于用作后焦点处具有很小约束的袖珍摄影机和变焦距透镜系统。更确切地，本发明涉及一种变焦透镜系统，其在总体尺寸上很小且能显现至少为3倍的高变焦比。

迄今为止，适用于袖珍摄影机的变焦距透镜系统具有约为3倍的变焦比，是由三组透镜构成的，不是正一正一负就是负—正—负透镜组成。然而这些传统性变焦透镜系统中的大多数，在小角度的一端具有大的总透镜长度(由第一个表面至像面的距离)。在具有小的总体长度的透镜系统的情况下，后焦距很短且第三组透镜的直径如此之大，以致于对紧凑性的要求无法全部满足。

传统性变焦距透镜系统的另一个问题在于，如果人们试图减小总的透镜长度，势必会出现正畸变的增大。

本发明是在这些情况下完成的，而且其目的在于提供一种可变焦距的透镜系统，不仅从总体上减小其透镜总长度及透镜直径以使其本身变得紧凑，而且适于能对像差进行有效地补偿。

本发明的这种目的可以通过一种变焦透镜系统来达到，由物方开始，该透镜系统依次包括有正透镜组、正的第一透镜组以及负的第二透镜组；此第三个负的透镜组带有一个正透镜元件，在其两侧具有非球面，在其最靠近物的一侧具有朝着像凸起的表面；而且此第三个透镜组进一步包括至少一个负透镜元件，其所具有的凹表面朝向物方，其进一步的特征在于：当从广角一端到窄角度一端进行变焦时，所有的透镜组均朝向物方移动，而且该系统满足下述条件：

    (a)     0＜ΔX_3G1/fs

    (b)     -0.75＜ΔX_3G2/ΔX_3G1＜0

    (c)     -1.5＜r_3G2/fs＜-0.5其中  ΔX₃G₁——在第三个透镜组的物方一侧，该正透镜元件的物方表面的非球面性大小；

  ΔX₃G₂——在第三个透镜组的物方一侧，该正透镜元件的像方表面的非球面性大小；

  r₃G₂——在第三个透镜组的物方一侧，该正透镜元件的像方非球面的傍轴曲率半径；

  f_s——在广角一端总系统的焦距。

图1为根据本发明实例1表示的变焦距透镜系统简化的截面图；

图2为一组绘出例1中透镜系统在广角一端存在的各种像差的曲线图；

图3为一组绘出例1中透镜系统在中角度一端存在的各种像差的曲线圈；

图4为一组绘出例 1中透镜系统在窄角度一端存在的各种像差的曲线图；

图5为根据本发明实例 2表示的变焦距透镜系统简化的截面图；

图6为一组绘出例2 中透镜系统在广角一端存在的各种像差的曲线图；

图7为一组绘出例2 中透镜系统在中角度一端存在的各种像差的曲线图；

图8为一组绘出例2中透镜系统在窄角度一端存在的各种像差的曲线图；

图9为根据本发明实例3表示的变焦距透镜系统简化的截面图；

图10为一组绘出例3中透镜系统在广角一端存在的各种像差的曲线图；

图11为一组绘出例3中透镜系统在中角度一端存在的各种像差的曲线图；

图12为一组绘出例3中透镜系统在窄角度一端存在的各种像差的曲线图；

图13为根据本发明实例4表示的变焦距透镜系统简化的截面图；

图14为一组绘出例4中透镜系统在广角一端存在的各种像差的曲线图；

图15为一组绘出例4中透镜系统在中角度一端存在的各种像差的曲线圈；

图16为一组绘出例4中透镜系统在窄角度一端存在的各种像差的曲线图。

本发明的最佳实施例详细描述如下。根据最佳实施例的变焦透镜典型实例表示在图1中，由附图左侧的物方开始，依次包括有：正的第一透镜组，由表示r₁至r₄限定的两块透镜元件组成；正的第二透镜组，由两块胶合透镜及一块正透镜元件组成，并由表面r₅至r₁₂来限定；以及负的第三透镜组，由一块双侧非球面正透镜元件及一块负透镜元件组成，并由表面r₁₃至r₁₆来限定。